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四芯光纤布拉格光栅横向力的传感特性

何惠梅  王丽  
【摘要】:基于藕合模和材料力学理论,研究了四芯光纤布拉格光栅的横向力传感特性与横向力大小、方向及光纤包层外径之间的关系。在横向力作用下,四个纤芯的布拉格光栅的反射谱分裂成两个波峰,两个谐振峰的谐振波长及两峰间隔与横向力大小成正比,随横向力方向的增大而减小;处于两个互相垂直的径向上的光纤光栅的波峰分裂比值与横向负载大小无关,而只与横向负载的方向有密切关系。在保证光纤归一化频率不变的前提下,谐振波长与波峰分裂随光纤外径的减小而增加,通过改变光纤外径可以对处于横向力作用方向上的纤芯光栅的反射峰有较大的影响,但对处于垂直于横向力作用方向上的纤芯光栅的反射峰影响很小。研究结果对研究设计四芯光纤光栅的横向负载传感系统具有一定的理论参考意义。

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